(57)【要約】【課題】  本発明は、押出性、耐食性に優れた上に、これまで以上に薄肉化しても強度の低下が少なく、少ないろう材使用量でも良好にろう付けができるアルミニウム合金押出管からなる熱交換器用ヘッダータンクの提供を目的とする。【解決手段】  本発明のヘッダータンクは、重量％でＭｎ：１.２〜１.６％、Ｓｉ：０.８〜１.２％、Ｃｕ：０.１〜０.３％未満を含有し残部がＡｌ及び不可避不純物からなる組成を有するアルミニウム合金の押出材からなることを特徴とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量％でＭｎ：１.２〜１.６％、Ｓｉ：０.８〜１.２％、Ｃｕ：０.１〜０.３％未満を含有し残部がＡｌ及び不可避不純物からなる組成を有するアルミニウム合金の押出材からなることを特徴とする熱交換器用ヘッダータンク。
【請求項２】
Ｔｉ：０.０１〜０．１％、Ｚｒ：０．０１〜０．０５％、Ｚｎ：０．２〜０．５％のうちの１種以上を更に含有するアルミニウム合金の押出材からなることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器用アルミニウム合金押出ヘッダータンク。
【請求項３】
チューブを差し込むためのスロットが側面に設けられ、少なくともチューブを差し込むためのスロットが設けられた部分の外表面に、Ｓｉ：５〜６０％を含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる組成のＡｌ−Ｓｉ系合金の粉末ろうと、フラックスおよびバインダを含有するろう付け組成物が塗布されてなり、
重量％でＭｎ：１.２〜１.６％、Ｓｉ：０.８〜１.２％、Ｃｕ：０.１〜０.３％未満を含有し残部がＡｌ及び不可避不純物からなる組成を有するアルミニウム合金の押出材からなることを特徴とする熱交換器用アルミニウム合金押出ヘッダータンク。
【請求項４】
前記押出材が、Ｔｉ：０.０１〜０．１％、Ｚｒ：０．０１〜０．０５％、Ｚｎ：０．２〜０．５％のうちの１種以上を更に含有するアルミニウム合金の押出材からなることを特徴とする請求項３に記載の熱交換器用アルミニウム合金押出ヘッダータンク。
【請求項５】
前記粉末ろうにＺｎ：１〜３０％が含有されたことを特徴とする請求項３又は４に記載のアルミニウム合金押出ヘッダータンク。
【請求項６】
前記フラックスが、Ｚｎを含有したフッ化物系フラックスであることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載のアルミニウム合金押出ヘッダータンク。
【請求項７】
チューブを差し込むためのスロットが側面に設けられ、少なくともチューブを差し込むためのスロットが設けられた部分の外表面に、Ｓｉ粉末とＺｎを含有したフッ化物フラックスおよびバインダを含有するろう付用組成物が塗布されてなり、
重量％でＭｎ：１.２〜１.６％、Ｓｉ：０.８〜１.２％、Ｃｕ：０.１〜０.３％未満を含有し残部がＡｌ及び不可避不純物からなる組成を有するアルミニウム合金の押出材からなることを特徴とする熱交換器用アルミニウム合金押出ヘッダータンク。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のアルミニウム合金押出ヘッダータンクを備えたことを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム合金押出管からなる熱交換器用ヘッダータンク及びそれを備えた熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題から自動車用熱交換器の部材は、軽量薄肉化が求められており、それに伴い高強度材料が必要となってきている。
従来、この種の熱交換器は、離間して配置される左右一対のヘッダータンクと、これらヘッダータンクの間に互いに並行に間隔をあけて設けられたアルミニウム合金製の複数のチューブと、これら隣接するチューブとチューブの間に架設されるように設けられた波形のフィンとから構成されている。そして、熱交換器において前記ヘッダータンクとチューブは、ヘッダータンクの側面に複数形成されたスロットに各チューブの両端部を差し込み、差し込み部分周りに配置したろう材を用いて両者を相互にろう付けするとともに、熱交換器においてチューブとフィンは、互いの接触部分周りに配置したろう材を用いて両者を相互にろう付けすることで組み立てられている。
前記構造の熱交換器は、各チューブの内部空間とヘッダータンクの内部空間に冷媒を循環させ、前記フィンを介して効率良く熱交換ができるように構成されている。
【０００３】
ところで、一般に、ろう付けによって製造される自動車用熱交換器用ヘッダータンク材は、ろう材と芯材を張り合わせたブレージングシートが用いられているが、一部の熱交換器では比較的押出性に優れるＪＩＳ３００３合金系の押出材が使用されている。
しかし、熱交換器のろう付け工程では材料が６００℃前後まで加熱されるために、材料自体が鈍ってしまい、前述の材料ではろう付け後に材料強度が不足する傾向にある。そのため、ろう付け後の現行押出材の強度では、ヘッダータンクの薄肉化を更に図ることができないという課題があった。
【０００４】
一方、この種の押出材からなるろう材被覆管において、押出加工性と強度に優れたＡｌ−Ｍｎ系のアルミニウム合金にＣｕを０.３〜０.５％添加した合金が用いられることもある。また、前記ろう材には、Ｓｉを１５〜３０％程度有し、残部がＡｌの組成を有するＡｌ−Ｓｉ系合金粉末、あるいはＳｉを１５〜３０％、Ｚｎを２〜１０％含有し、残部Ａｌの組成を有するＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金粉末が使用されている。
しかし、先の組成の材料からなるアルミニウム合金押出ヘッダータンク、チューブにあっては、Ｃｕを多く含んでいて、強度面においては優れているものの、押出性に難点があり、薄肉化された場合に押出性に難点を有するとともに、軽量薄肉化された実環境で使用された場合、耐食性の面でも問題を生じるおそれがあった。
これらの背景に鑑み、従来、Ｍｎ：０.５〜１.３％、Ｓｉ：０.５〜１.２％、Ｃｕ：０.３〜１％、Ｔｉ：０.１〜０.３％を含有し、残部Ａｌ及び不可避不純物の組成を有する熱交換器用アルミニウム合金押出ヘッダータンクが提案されている。（特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００２−２９４３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、先の特許文献１に記載の熱交換器用アルミニウム合金押出ヘッダータンクにあっては、耐食性については良好な反面、これまで以上に薄肉軽量化した場合に強度が不足する傾向にあり、更に押出性の面で不足を生じる場合があるという問題を有していた。
【０００６】
一方、アルミニウム部材を接合する方法としてろう付法が知られており、このろう付法では、ろう材を芯材にクラッドしてブレージングシートとして提供したり、線材や板材等として提供することがなされている。また、この他にろう材を粉末状にし、これを接合面に塗布してろう付する粉末ろう材も開発されている。
この粉末ろう材は、接合部の形状等の制約が小さく、複雑形状品等のように従来のろう材では配置が困難な箇所にも容易に適用できるものとして注目されている。 
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、アルミニウム合金押出材を用いて押出性、耐食性に優れた上に、これまで以上に薄肉化しても強度の低下が少なく、良好なろう付けができるアルミニウム合金押出管からなる熱交換器用ヘッダータンクおよびそれを備えた熱交換器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、重量％でＭｎ：１.２〜１.６％、Ｓｉ：０.８〜１.２％、Ｃｕ：０.１〜０.３％未満を含有し残部がＡｌ及び不可避不純物からなる組成を有するアルミニウム合金の押出材からなることを特徴とする。
本発明において、前記組成に加え、Ｔｉ：０.０１〜０．１％、Ｚｒ：０．０１〜０．０５％、Ｚｎ：０．２〜０．５％のうちの１種以上を更に含有するアルミニウム合金の押出材からなるものでも良い。
【０００９】
本発明は、チューブを差し込むためのスロットが側面に設けられ、少なくともチューブを差し込むためのスロットが設けられた部分の外表面に、Ｓｉ：５〜６０％を含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる組成のＡｌ−Ｓｉ系合金の粉末ろうと、フラックスおよびバインダを含有するろう付け組成物が塗布されてなり、重量％でＭｎ：１.２〜１.６％、Ｓｉ：０.８〜１.２％、Ｃｕ：０.１〜０.３％未満を含有し残部がＡｌ及び不可避不純物からなる組成を有するアルミニウム合金の押出材からなることを特徴とするものでも良い。
【００１０】
前記構造の場合、前記押出材が、Ｔｉ：０.０１〜０．１％、Ｚｒ：０．０１〜０．０５％、Ｚｎ：０．２〜０．５％のうちの１種以上を更に含有するアルミニウム合金の押出材からなるものでも良い。
前記粉末ろうにＺｎ：１〜３０％が含有されたものでも良い。
【００１１】
本発明は、前記フラックスが、Ｚｎを含有したフッ化物系フラックスであっても良い。
本発明において、チューブを差し込むためのスロットが側面に設けられ、少なくともチューブを差し込むためのスロットが設けられた部分の外表面に、Ｓｉ粉末とＺｎを含有したフッ化物フラックスおよびバインダを含有するろう付用組成物が塗布されてなり、重量％でＭｎ：１.２〜１.６％、Ｓｉ：０.８〜１.２％、Ｃｕ：０.１〜０.３％未満を含有し残部がＡｌ及び不可避不純物からなる組成を有するアルミニウム合金の押出材からなることを特徴とするものでも良い。
本発明は前述した種々の特徴を有するヘッダータンクを備えた熱交換器を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、重量％でＭｎ：１.２〜１.６％、Ｓｉ：０.８〜１.２％、Ｃｕ：０.１〜０.３％未満を含有し残部がＡｌ及び不可避不純物からなる組成を有するヘッダータンクを有しているので、押出性に優れ、引張強さが強く、耐食性も良好なヘッダータンクとすることができ、これにより、引張強さが強く、耐食性も良好であり、押出による製造面においても有利なヘッダータンク並びにそれを備えた熱交換器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明において限定する事項について説明する。
図１に示す熱交換器Ａは、離間して左右に配置されている一対のヘッダータンク１、１と、これらヘッダータンク１、１の間に互いに並行に間隔をあけて設けられたアルミニウム合金製の複数の偏平型のチューブ３と、これら隣接するチューブ３とチューブ３の間に架設されるように設けられた波形のフィン５とから構成されている。
そして、熱交換器Ａにおいて前記ヘッダータンク１とチューブ３は、ヘッダータンク１の側面に複数整列形成されたスロット（差込孔）１Ａに各チューブ３の端部３Ａを差し込み、差込部分３Ａの周りに配置したろう材６を用いて両者を相互にろう付けするとともに、熱交換器Ａにおいてチューブ３とフィン５は、互いの接触部分の周りに配置したろう材７を用いて両者を相互にろう付けすることで組み立てられている。
前記構造の熱交換器Ａは、各チューブ３の内部空間とヘッダータンク２の内部空間に冷媒を循環させ、前記フィン５を介して効率良く熱交換ができるように構成されている。
【００１４】
前記構造の熱交換器Ａにおいてヘッダータンク１は、好ましくは、重量％でＭｎ：１.２〜１.６％、Ｓｉ：０.８〜１.２％、Ｃｕ：０.１〜０.３％未満を含有し残部がＡｌ及び不可避不純物からなる組成を有するアルミニウム合金の押出材から構成されている。
また、このヘッダータンク１を構成する押出材は、前記組成に加え、Ｔｉ：０.０１〜０．１％、Ｚｒ：０．０１〜０．０５％、Ｚｎ：０．２〜０．５％のうちの１種以上を更に含有する組成のアルミニウム合金から構成することができる。なお、以下の表記において合金組成の範囲を〜の符号で示す場合、特に注記しない限りは下限値と上限値を含むことを意味するので、以上、以下を意味する。従って例えば、Ｍｎ：１.２〜１.６％と表記した場合に、１.２％以上、１.６％以下を意味する。
【００１５】
以下に前記ヘッダータンク１を構成するアルミニウム合金押出材の主要添加元素の添加理由について説明する。
Ｍｎ：本実施例構造のヘッダータンク１においてＭｎを添加するのは、金属間化合物（例えば、Ａｌ−Ｍｎ化合物、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｎ化合物、Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｎ化合物）を晶出または析出させてヘッダータンク１の強度を向上させるためである。但し、Ｍｎの含有量を過剰にし過ぎると、必要量以上の金属間化合物を析出させてしまい、押出時にピックアップなどが発生するとともに、ダイス破損、押出圧力異常上昇などの不具合が発生し、押出性が低下する。このためＭｎ含有量は１.２〜１.６％の範囲とする。この中でも１.２５〜１.４％の範囲がより好ましい。
Ｓｉ：Ｓｉについては、先に説明したＭｎとともにＡｌ−Ｓｉ−Ｍｎ金属間化合物を生成させるので、強度と押出性に影響があり、前述のＡｌ−Ｍｎ金属間化合物が必要以上に生成されて押出性を低下させないように適度な量のＡｌ−Ｓｉ−Ｍｎ金属間化合物を生成させる必要がある。また、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｎ金属間化合物の生成自体が強度を向上させる作用も奏する。逆にＳｉが過剰になりすぎると合金融点の低下やＳｉ晶出物の生成により押出性が低下する。また、合金融点の低下に伴ってピックアップが発生する。これらのためＳｉ含有量は０.８〜１.２％％の範囲とする。この中でも０.９〜１.１％の範囲がより好ましい。
Ｃｕ：Ｃｕは先のＭｎとともにＡｌ−Ｃｕ−Ｍｎ金属間化合物を生成し、押出性を低下させるような必要量以上のＡｌ−Ｍｎ金属間化合物の生成を抑制し、押出性の改善に寄与する。ただし、Ｃｕが多くなりすぎると粒界腐食が発生し易くなり、耐食性が低下する。このためＣｕ含有量は０.１〜０.３％未満の範囲とする。この中でも０.１２〜０.２５％の範囲がより好ましい。
【００１６】
Ｔｉ：Ｔｉは押出成形時に素地中に層状に分布し、Ｔｉ濃度が低い部は高い部に比べて電位が卑になるため優先的に腐食が進行し、腐食形態が層状となり、深い孔食の発生が抑制されるために耐食性が向上し、また金属間化合物として晶出または析出して強度を向上させる作用を有するので添加する。添加する場合の好ましい範囲は、０.０１〜０.１％の範囲である。
Ｚｎ：ＺｎはＴｉ低濃度の部の電位を下げ、Ｔｉによる層状腐食の効果を促進させ、耐食性の一層の向上を図るために添加するが、その含有量が０．２％未満では所望の効果が得られず、一方、０．５％を越えて含有すると腐食速度が増加して耐食性が劣るようになるので好ましくない。したがって、Ｚｎを添加する場合の好ましい含有量は０．２〜０．５％に定めた。
Ｚｒ：Ｚｒはろう付け時に発生する結晶粒を偏平にし、腐食形態を層状にし、耐食性を向上させるとともに、金属間化合物として晶出または析出して強度を向上させる作用を有するので必要に応じて添加するが、その含有量が０．０１％未満では所望の効果が得られず、一方、０．０５％を越えて含有すると、巨大な金属間化合物が生成しやすくなるために押出加工性が低下するので好ましくない。したがって、Ｚｒを添加する場合の好ましい含有量は０．０１〜０．０５％に定めた。
【００１７】
次に、前記ヘッダータンク１のスロット１Ａの周囲に配置されたろう材６は、Ｓｉ：５〜６０％を含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる組成のＡｌ−Ｓｉ系合金の粉末ろうと、フラックスおよびバインダを含有するろう付け組成物からなる。
更に前記粉末ろうに、前記Ｓｉに加えてＺｎ：１〜３０％を更に含有させたものを用いても良い。また、前記フラックスとしては、Ｚｎを含有したフッ化物系フラックスを用いることができる。
【００１８】
本実施形態で用いるＡｌ−Ｓｉ系合金は、共晶、亜共晶、過共晶のいずれでも良いが、過共晶Ａｌ−Ｓｉ系合金を用いる場合は、Ｓｉを主成分とするＡｌ合金であり、Ｓｉ以外に少量の添加元素を含有するものであってもよい。また、当然にＳｉのみを含有し、残部が不純物およびＡｌからなるものであってもよい。共晶点になるＳｉ含有量はその他の添加成分によっても異なるが、通常は、重量％で１２％前後であり、過共晶１５％越〜６０％をＳｉ含有量の望ましい範囲としている。
ここで、Ｓｉ含有量が１５％以下であると、ろう材は共晶または亜共晶合金となり、母材を溶解させる作用が少なくなり、ろう材量を低減する効果が小さいなる。一方、Ｓｉ含有量が６０％を越えると、母材に対する侵食が過度になり強度低下等の問題が生じ、またろう材の融点が１１５０℃以上となり、粉末ろう材の製作時の溶解が困難となるため、過共晶Ａｌ−Ｓｉ系合金を用いる場合のＳｉ含有量として１５越〜６０ｗｔ％が好ましい範囲とした。なお、同様の理由で、過共晶Ａｌ−Ｓｉ系合金を用いる場合に、下限を２０％、上限を３０％とするのが一層望ましい。これらの望ましい範囲では、母材に対する適度な溶解が生じるため、良好なろう付性を維持したままでろう材量をより効果的に減少させることが可能になる。
【００１９】
上記観点から本実施形態において成分を定めたＡｌ−Ｓｉ系合金は、常法により粉末化することができるが、適当な粒径（例えば、最大粒径７５μｍ）に調整する。このアルミニウム合金粉末は、所望のフラックス及びバインダと混合し、粉末ろう材とすることができ、これらは適宜の混合比で混合される。上記フラックスには、フッ化物や塩化物フラックス等を用いることができるが本実施形態としては、特にその種別が限定されるものではない。
上記粉末ろう材を接合部に付着させる際には、先に説明の如く混合したバインダと必要に応じて添加する溶剤を利用して付着を容易にすることができる。溶剤としては、水、アルコール類（特に炭素数１〜８の脂肪族アルコール）などを用いることが出来る。また、バインダーとしては、接合部の特性を低下させないで、粉末を良好に固着できるものであればよく、カルボキシル基を有する水溶性高分子化合物または、アクリル系、メタクリル系樹脂等を挙げることができる。上記した合金粉末は、適当に混合されて、接合材に付着させる。その方法も本発明としては特に限定されないが、例えば、スプレー法、シャワー法、フローコーター法、ロールコータ法、刷毛塗り法、浸漬法といった手段を利用することができる。 
【００２０】
粉末ろう材をヘッダータンク１に付着させた後は、ヘッダータンク１の各スリット１Ａにチューブ３を差し込み、フィン５を組み付けた後、適当な雰囲気で適温に加熱して、ろう材を溶解させる。この際の加熱温度としては５８０〜６２０℃が望ましい。５８０℃以下ではろう材および母材の一部溶解が進まず、良好なろう付が難しく、一方、６２０℃を越えると、著しい侵食が生じるおそれがあるため、上記温度範囲が望ましい。
本実施形態において過共晶Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材を用いる場合は、Ｓｉが過剰となっているので、ろう付時にそのＳｉがヘッダータンク１の付着部分に拡散流入し、ヘッダータンク１の母材の融点を低下させ、その一部を溶融（浸食）する。この溶融した母材の一部が塗布されていた粉末ろうとともに流動し、ヘッダータンク１とチューブ３の接合部の隙間充填を行い、フィレットの形成を行う。すなわち、母材の一部にもろうとして作用し、接合に必要なろう材量を補完するので粉末ろう材の塗布（必要）量を減少させることができる。その結果、粉末ろう材の使用量、塗布回数を低減することでコストダウンが可能になる。
【００２１】
本実施形態の構造によれば、重量％でＭｎ：１.２〜１.６％、Ｓｉ：０.８〜１.２％、Ｃｕ：０.１〜０.３％未満を含有し残部がＡｌ及び不可避不純物からなる組成を有するヘッダータンク１を有しているので、押出性に優れ、引張強さが強く、耐食性も良好なヘッダータンクとすることができ、これにより、引張強さが強く、耐食性も良好であり、押出による製造面においても有利な熱交換器Ａを提供することができる。
また、チューブ３を差し込むためのスロット１Ａが側面に設けられ、チューブ３を差し込むためのスロット１Ａが設けられた部分の外表面に、Ｓｉ：５〜６０％を含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる組成のＡｌ−Ｓｉ系合金の粉末ろうと、フラックスおよびバインダを含有するろう付け組成物が塗布されてなり、このろう付け組成物により先に記載の合金からなるヘッダータンク１にチューブ３が接合されているので、ろう付け強度を高くすることができる。
【００２２】
次に本発明において、ヘッダータンクの形状は図３に示す断面四角形状に限らず、図４に示す丸形のパイプ状のヘッダータンク８であっても良く、この場合はスロット８Ａを複数備えたヘッダータンク８のスロット８Ａが形成された側の面に上述のろう材を塗布形成した構造であっても良い。
また、ヘッダータンクは１つの部材（ピース）からなる構成である必要はなく、図５に示すように縦割り半パイプ状のヘッダータンク半体９Ａ、９Ｂを組み合わせてパイプ状とした構造の２ピース型のヘッダータンク９であっても良い。
【００２３】
なお、本発明の場合、前記Ａｌ−Ｓｉ系合金の粉末ろう材の代わりに、純Ｓｉ粉末を用いた粉末ろう材の使用も考えられる。
この場合、Ｓｉ粉末とＺｎを含有したフッ化物フラックスおよびバインダを含有するろう付用組成物を用いることもできる。ここで用いるＳｉ粉末として、最大粒径１００μｍ以下のものを用いることができ、Ｓｉ粉末の塗布量は１〜５０ｇ／ｍ２の範囲、Ｚｎ含有フラックスの塗布量を５ｇ／ｍ２〜５０ｇ／ｍ２の範囲とすることが好ましい。また、Ｚｎ含有フラックスは、ＺｎＦ２、ＺｎＣｌ２、ＫＺｎＦ３のうち、少なくとも１種以上のＺｎ化合物を含むものとすることが好ましい。
このようなろう材を用いると、Ｓｉ粉末とＺｎ含有フラックスが混合されて塗布されてるので、ろう付け時にＳｉ粉末が溶融してろう液となり、このろう液にフラックス中のＺｎが均一に拡散し、チューブ表面に均一に広がる。このろう液のような液相内でＺｎの拡散速度は固相内の拡散速度より著しく大きいので、ヘッダータンク１の表面のＺｎ濃度をほぼ一定とすることができ、これにより均一な犠牲陽極層が形成され、熱交換器用チューブの耐食性を向上させる。
【００２４】
純Ｓｉ粉末を用いた場合、ヘッダータンク１の母材の一部を浸食し、ろうとなってフィレットを形成する前に母材深さ方向への浸食が著しく、母材厚さの極端に薄い箇所ができるため、腐食による貫通孔が発生し易くなったり、接合部材の強度低下を招いたりして耐食面、強度面において問題が生ずるおそれがあるため、使用条件は難しい。
したがって、Ａｌ−Ｓｉ系合金においてもＳｉが過量のものは上記と同様の理由で避ける必要があるが、前記組成のヘッダータンク１を用いるならば、母材の一部がろうとなってろう付後の母材板厚が多少減少しても、熱交換器として必要な強度を確保することができる。 
【実施例】
【００２５】
「実施例１」
以下の表１に示す合金組成でアルミニウム合金のビレットを製作し、厚さ２ｍｍ、外径２５ｍｍの中空丸型ヘッダータンクを押出成型し、押出性の確認を行った。押出成型して得た各ヘッダータンクにろう付け相当の熱処理（６００℃×３分保持）を施した後、引張強さ（ＴＳ）を測定した
また、ろう付け相当熱処理後のヘッダータンクをＳＷＡＡＴ（ＪＩＳ  Ｚ２３７１に規定）にて５日間の腐食試験を行い、腐食形態の確認を行った。その結果を以下の表１に併せて示す。
【００２６】
【表１】
2006083424.tif 000002
【００２７】
「実施例２」
以下の表２に示す合金組成でアルミニウム合金のビレットを製作し、厚さ１ｍｍ、幅２０ｍｍのフラットバーを押出成型した。このフラットバーから図５に示す水平板（厚さ１ｍｍ、幅２０ｍｍ、長さ２０ｍｍ）１０と垂直板（厚さ１ｍｍ、幅２０ｍｍ、長さ５０ｍｍ）１１を切り出し、ろう付け組成物（Ａｌ−２５Ｓｉ粉末ろう１００ｇ／ｍ２＋フッ化物系フラックス２０ｇ／ｍ２＋バインダ１０ｇ／ｍ２）を垂直板１１の両面に塗布後、逆Ｔ字型に組み付け、ろう付け（６００℃×３分保持）して図５に示す逆Ｔ字型の試験片を作製した。この試験片において水平板１０と垂直板１１との当接部分両側の周りに広がっている部分がフィレット１２となっている。
この逆Ｔ字型の試験片において、垂直板１１を水平板１０から引き離す方向に両者を引っ張る引張試験を行い、接合部近傍（図５に示す鎖線Ｈの位置、垂直板１１においてフィレット１２の端部近傍）で破断した試験片の引張強さ（ＴＳ）を測定した。また、フラットバー（素材）単体でのろう付け後の引張強さも測定した。
なお、フラットバー（素材）単体でのろう付け後の引張強さとは、ＪＩＳＺ２２０１  １３号試験片に相当する形状において引張試験した結果を示す。
以下の表２にそれらの試験結果を示す。
【００２８】
【表２】
2006083424.tif 000003
【００２９】
先の表１に示す結果から、Ｍｎを１.７％含む試料４はＭｎ量が多すぎて押出時の圧力が異常に上昇し、押出性に問題を生じた。試料６はＣｕを０.４％含ませた試料であるが、粒界腐食が発生し、腐食形態に問題を生じた。熱交換器の腐食発生において最も問題視するべき不具合は、チューブやヘッダの一部に孔があいてしまうことである。この点に鑑み、粒界腐食は結晶粒の粒界に沿って、細く、長く、深さ方向に腐食が進行する。よって粒界腐食は孔食と比べ、同じ体積量の腐食が発生した場合、貫通してしまう危険性が高いため、孔食よりも留意する必要がある。
試料１１はＣｕを０.０５％含む試料であるが、ＴＳが低下した。
【００３０】
表２に示す結果から、本発明に係る試料Ａ、Ｂは素材自体の引張強さに比べ逆Ｔ字試験片の引張強さの方が高い数値を示した。これは、ろう材（フィレット）から拡散してきたＳｉにより接合部近傍の合金中にＡｌ−Ｓｉ−Ｍｎ金属間化合物が生成され、強度が向上した結果と考えられる。
なお、一般に断面積の変化する基材を引張試験した場合、断面積の最も小さな部分に応力集中する。従って今回の引張試験の場合、図１２に示すフィレット部分の断面積が最も狭くなったＨ部分に応力が集中し、破断したものと思われる。
試料ＤはＭｎを少なくした試料であるが逆Ｔ字試験片とした場合の引張強さの向上は認められず、試料ＥはＳｉも少なくした試料であるが、引張強さ自体が大幅に低下した。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は本発明に係る熱交換器の一実施形態を示す斜視図。
【図２】図２は同熱交換器の一実施形態のヘッダータンクとパイプの接合部分を示す断面図。
【図３】図３は同熱交換器の一実施形態のヘッダータンクの部分を示す斜視図。
【図４】図４は本発明に係るヘッダータンクの他の実施形態を示す斜視図。
【図５】図５は本発明に係るヘッダータンクの別の実施形態を示す斜視図。
【図６】図６は実施例において施した引張試験を説明するための説明図。
【符号の説明】
【００３２】
Ａ…熱交換器、１…ヘッダータンク、１Ａ…スロット（差込孔）、３…チューブ、
５…フィン、６、７…ろう材、８、９…ヘッダータンク、８Ｂ…スロット（差込孔）。
【図１】
2006083424.tif 000004
【図２】
2006083424.tif 000005
【図３】
2006083424.tif 000006
【図４】
2006083424.tif 000007
【図５】
2006083424.tif 000008
【図６】
2006083424.tif 000009